为探究城市不同功能区大气PM2.5污染水平、成分季节差异特征以及来源,采集了省会城市济南市2019年不同季节(春、秋、冬)3类典型功能区(城市市区、工业区、城乡结合区)和环境背景点植物园区的PM2.5样品,对其浓度[ρ(PM2.5)]、化学组分(水溶性离子、碳质组分、元素)和来源进行分析.结果表明采样期间3类功能区ρ(PM2.5)在空间上呈现:工业区[(89.88±49.25)μg·m-3]＞城乡结合区[(86.73±57.24)μg·m-3]＞城市市区[(70.70±44.89)μg·m-3],远大于植物园区[(44.36±21.54)μg·m-3].各功能区ρ(PM2.5)秋冬季明显高于春季,冬季最高值出现在城乡结合区,春季和秋季均为工业区最高.工业区各季PM2.5中的水溶性离子浓度较高,主要的水溶性离子NO3-、SO42-和NH4+的占比之和在城市市区秋季较大(52.30％),占比之和在城乡结合区与城市市区季节相差不大.春季各功能区SO42-浓度占比最大;秋季和冬季NO3-浓度占比最大,NO3-浓度占比最高出现在秋季的城市市区(29.98％).工业区各元素浓度明显大于其他功能区,尤其是秋季Fe元素和冬季Pb元素浓度最高,城乡结合区冬季的Si元素浓度最高,K元素在工业区和城乡结合区秋冬季浓度较高.城乡结合区和工业区PM2.5 中OC和EC浓度水平相近,高于城市市区,城市市区冬季OC/EC比值大于5,说明该区域采样时段燃煤的排放占主要来源.应用受体模型化学质量平衡来源解析结果表明,二次源(硫酸盐+硝酸盐+二次有机碳)的贡献率几乎占到PM2.5源类的一半,其中二次硝酸盐是3类功能区秋冬季PM2.5首要贡献源(31.90％～39.45％),秋季贡献率高低顺序为城市市区、城乡结合区和工业区,冬季贡献率高低顺序为城乡结合区、城市市区和工业区.机动车贡献率为9.81％～26.75％,在工业区和城乡结合区贡献率较大,其中工业区的春季贡献率最大.植物园区扬尘源的贡献突出,春季最大(25.75％),秋冬季是二次硝酸盐为PM2.5首要贡献源.二次源的分配贡献结果可知,各源贡献率有明显的季节和区域变化,季节上春季各区扬尘源贡献率最大,冬季燃煤源的贡献率比春、秋季高,工业源贡献率在工业区最大,城市市区和城乡结合区移动源的贡献率最大.因此,不同功能区PM2.5组分和来源有明显的区域特征性,城乡结合区移动源和民用燃煤源对PM2.5污染应引起重视.

细颗粒物;功能区;化学组分;化学质量平衡;来源解析

孙友敏;范晶;徐标;李彦;韩红;张桂芹

山东建筑大学市政与环境工程学院,济南 250101;山东省生态环境监测中心,济南 250101;山东建筑大学资源与环境创新研究院,济南 250101

环境科学

[1]孙友敏;范晶;徐标;李彦;韩红;张桂芹-.省会城市不同功能区大气PM2.5化学组分季节变化及来源分析)[J].环境科学,2022(05):2304-2316

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